执行并行搜索的方法、接收器和非易失性存储介质技术

本发明专利技术涉及执行并行搜索的方法、接收器和非易失性存储介质。本公开涉及一种在全球导航卫星系统GNSS接收器中执行针对第一定位固定的并行搜索的方法。方法包括确定(102)预定位信息，其中，预定位信息包括多个卫星中的各个卫星的接收器信息和卫星信息。方法还包括针对多个卫星中的各个卫星，基于预定位信息，确定(103)码相位搜索范围和频率搜索范围。方法还包括确定(104)多个卫星中的各个卫星的起点信息，其中，各个相应起点信息表示相对于相应卫星的搜索范围的中心的偏移。方法还包括基于相应码相位搜索范围、相应频率搜索范围和相应起点信息，针对多个卫星中的所有卫星执行(105)并行搜索。并行搜索。并行搜索。

【技术实现步骤摘要】
执行并行搜索的方法、接收器和非易失性存储介质


[0001]本公开涉及在全球导航卫星系统GNSS接收器中执行针对第一定位固定的并行搜索的方法。本公开还涉及一种包括处理单元的GNSS接收器。本公开还涉及计算机程序产品和非易失性存储介质。

技术介绍

[0002]全球导航卫星系统GNSS接收器可以用于定位。因此，需要执行卫星搜索过程，诸如串行搜索方案或并行搜索方案，以获得第一定位固定。当GNSS接收器通电时，它可以在瞄准以获得第一定位固定时使用预定位信息。
[0003]本公开的目的是呈现一种方法、接收器、计算机程序产品和非易失性存储介质，其中，提供了针对第一定位固定的可靠且时间高效的并行搜索。

技术实现思路

[0004]根据本专利技术的第一方面，一种在全球导航卫星系统GNSS接收器中执行针对第一定位固定的并行搜索的方法包括以下步骤：
[0005]‑
确定预定位信息，其中，预定位信息包括多个卫星中的各个卫星的接收器信息和卫星信息，
[0006]‑
针对多个卫星中的各个卫星，基于预定位信息，确定码相位搜索范围和频率搜索范围，
[0007]‑
确定多个卫星中的各个卫星的起点信息，其中，各个相应起点信息表示相对于相应卫星的搜索范围的中心的偏移，以及
[0008]‑
基于相应码相位搜索范围、相应频率搜索范围和相应起点信息，针对多个卫星中的所有卫星执行并行搜索。
[0009]卫星的检测基于时间同步，这依赖于接收到的伪随机码和本地生成的伪随机码的对齐。GNSS接收器旨在通过确定产生完美时间对齐序列的时移来使接收到的和本地生成的相同码同步。时移也可以表示为码相位。
[0010]在卫星导航技术中，时间和位置(距离)通常是可以互换的。距离可以通过将其除以光速以时间单位表示。相反，当乘以光速时，时间可以用距离单位表示。因此，码相位搜索由时间量和位置量组成。
[0011]当GNSS接收器上电时，GNSS接收器获得的未知时间和距离(误差)项可以包括：GNSS接收器的本地时间偏差、GNSS接收器的大致位置、与一个或更多个卫星的位置有关的信息、大气传播延迟、反射和/或接收器硬件延迟。
[0012]与时间同步类似，GNSS接收器旨在通过以与接收到的信号基本相同的频率生成接收到的信号的本地副本来与接收到的信号的频率同步。在信号源(即，相应卫星)与接收器之间的任何相对运动中，都隐含着多普勒频移。与时间和距离类似，时钟漂移和速度可以被认为是可互换的。GNSS接收器参考振荡器频率的任何偏差都可能在频率同步过程中转化为
明显的多普勒频移。当GNSS接收器通电时，另外未知(误差)项可以包括GNSS接收器的时钟漂移和GNSS接收器相对于地球的速度。与关于码相位同步的(误差)项相比，这些可能影响频率同步的(误差)项的数量更少并且幅度更小。因此，码同步问题可能比频率同步更复杂。然而，下面列出的概念适用于码相位搜索和频率搜索二者。
[0013]根据第一方面的方法的优点在于可以提供针对第一定位固定的可靠且时间高效的并行搜索。当GNSS接收器通电/启动时，可以应用根据第一方面的方法。在这种情况下，GNSS接收器需要获得第一定位固定。
[0014]GNSS接收器可以是在执行根据第一方面的方法时能够使用可用GNSS星座中的一个或更多个可用GNSS星座的任意GNSS接收器。换言之，GNSS接收器可以是多GNSS接收器。
[0015]并行搜索也可以表示为并行搜索方案。在执行并行搜索时，GNSS接收器的相应硬件和软件资源(即，搜索单元)同时搜索各个卫星或信号。
[0016]根据第一方面，可以通过在并行搜索中添加受控的卫星特定偏移来减少用于对多个卫星中的第一卫星进行检测的时间以及因此用于获得第一定位固定的时间。例如，如果多个卫星包括N个卫星，则可以以高达N倍来实现这种减少。与(常规)并行搜索相比，尤其是在一个或更多个卫星不可检测(即，由于障碍物和/或弱信号强度等)的情况下，可以增加鲁棒性。这是通过使用与预期共模误差(common mode error)的分布相对应的偏移来实现的。以此方式，创建了共模误差的最大似然型搜索。
[0017]用于获得第一卫星检测和/或第一定位固定的另一技术是串行搜索/串行搜索方案。当执行串行搜索时，GNSS接收器选择多个卫星中的一个卫星。例如，具有最高海拔以使从GNSS接收器到所选卫星的视野/视线不受阻碍的可能性最大的卫星。然后使用GNSS接收器的大部分或全部资源来检测该卫星。
[0018]在无法检测到一个或更多个卫星(即，由于障碍物和/或弱信号强度等)的情况下，串行搜索将需要首先完成对一个卫星的完整搜索空间的搜索。由于障碍物，所以可能无法进行检测。然后需要针对下一卫星执行该过程，依此类推。因此，检测/获取第一卫星的时间可能会有很大差异。根据第一方面，用于检测第一卫星的时间可以与用于串行搜索的时间相同，然而，可以减少时间方差。因此，提供了更稳健的方法。
[0019]根据一个实施方式，在确定预定位信息之前，所述方法还包括以下步骤：获得有效的卫星轨道信息和GNSS接收器的位置的不确定窗口。
[0020]因此，根据第一方面的方法在应用于GNSS接收器的所谓“热启动”和/或“暖启动”场景时可能特别有用。然而，所述方法也可以适用于GNSS接收器的各种其它场景，诸如辅助启动或一些其它特殊场景。例如，所述方法适用于GNSS接收器设置在驾驶通过隧道的车辆中的场景。
[0021]取决于实际应用，信息预定位信息可以存储在GNSS接收器内部。
[0022]接收器信息是先验已知的。此外，接收器信息表示GNSS接收器的位置信息和GNSS接收器的时间信息。可以基于接收器的最后已知位置(即，在接收器断电之前)来估计位置信息。还可以在搜索之前或期间通过外部辅助接收接收器信息，即，位置信息和时间信息。
[0023]相应卫星信息包括相应卫星的(有效)卫星轨道信息，即，一个或更多个卫星轨道参数。
[0024]取决于位置信息和时间信息的质量，预定位信息具有一定的准确性。因此，GNSS接
收器在给定的不确定性窗口中执行并行搜索。预定位信息的误差可以分为卫星特定误差和共模误差，其中，共模误差可以被认为是主要因素并且可以是接收器特定的。因此，在获得第一定位固定时，尽快检测/获取和跟踪第一卫星/信号是至关重要的。根据第一方面的方法提供了一种以快速且稳健的方式获取第一卫星的方式。
[0025]多个卫星可以包括N个卫星，其中，考虑到GNSS接收器，N个卫星是一些或所有卫星。另外地或另选地，考虑到GNSS接收器，多个卫星可以是所有卫星的子集。这种子集的大小可以基于GNSS接收器可用于执行并行搜索的并行搜索单元的数量来确定。
[0026]搜索范围的相应中心可以是相应码相位搜索范围的中心和/或相应频率搜索范围的中心。
[0027]根据第一方面的方法可以是计算机实现的方法。
[0028]根据另外的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在全球导航卫星系统GNSS接收器中执行针对第一定位固定的并行搜索的方法(100)，并且所述方法(100)包括以下步骤：
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确定(102)预定位信息，其中，所述预定位信息包括多个卫星中的各个卫星的接收器信息和卫星信息，
‑
针对所述多个卫星中的各个卫星，基于所述预定位信息，确定(103)码相位搜索范围(201)和频率搜索范围(202)，
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确定(104)所述多个卫星中的各个卫星的起点信息，其中，各个相应起点信息表示相对于相应卫星的搜索范围的中心的偏移，以及
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基于相应码相位搜索范围(201)、相应频率搜索范围(202)和相应起点信息，针对所述多个卫星中的所有卫星执行(105)所述并行搜索。2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，确定(102)所述预定位信息的步骤包括：
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获得第一时间信息，以及
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基于所述第一时间信息确定所述预定位信息的至少一部分预定位信息。3.根据权利要求2所述的方法(100)，其中，所述预定位信息的所述至少一部分预定位信息是从所述GNSS接收器外部的设备接收的。4.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，各个起点信息包括第一起点信息，所述第一起点信息表示相对于所述相应卫星的所述码相位搜索范围(201)的中心的偏移。5.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，各个起点信息包括第二起点信息，所述第二起点信息表示相对于所述相应卫星的所述频率搜索范围(202)的中心的偏移。6.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，所述方法(100)还包括以下步骤：
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基于所述并行搜索，检测(106)所述多个卫星中的第一卫星，以及
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基于对所述第一卫星的所述检测，确定(107)另外的预定位信息。7.根据权利要求6所述的方法(100)，其中，所述方法(100)还包括以下步骤：基于所述另外的预定位信息执行(108)针对所述多个卫星...

【专利技术属性】
技术研发人员：金博明，A，
申请(专利权)人：瑞士优北罗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：